精氨酸封端的聚乙二醇甲基丙烯酸酯及其制備方法及應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種精氨酸封端的聚乙二醇甲基丙烯酸酯，其結(jié)構(gòu)式表示如下：本發(fā)明還公開了該結(jié)構(gòu)式的制備方法。本發(fā)明提供的精氨酸封端的聚乙二醇甲基丙烯酸酯用于減水劑，通過利用氨基酸對減水劑大單體的長鏈進行了修飾，有效增強減水劑分子的吸附-絡(luò)合和空間位阻作用，同時增加了減水劑的功效，使其兼具減水、緩蝕等功能。
【專利說明】精氨酸封端的聚乙二醇甲基丙烯酸酯及其制備方法及應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于水泥或者混凝土的外加劑單體，具體涉及一種用于合成混凝土減水劑 聚合物的單體以及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 精氨酸是一種a氨基酸，亦是20種普遍的自然氨基酸之一。精氨酸的來源非常 廣泛，可以從任何含有蛋白質(zhì)的食物中攝取，如肉類、家禽、奶酪產(chǎn)品、魚類等。而含有大量 精氨酸的食物則包括有巧克力、花生及核桃。
[0003] 精氨酸通常用于醫(yī)藥方面，在以下各種過程中都有著重要的角色：細胞分裂、傷口 復(fù)原、排出氨、免疫功能、分泌激素。大多數(shù)人對精氨酸保健品反應(yīng)良好，但是仍有少數(shù)人在 持續(xù)使用幾個月后會出現(xiàn)明顯副作用。過敏反應(yīng)是最常見的精氨酸副作用，注射液形式最 常見。
[0004] 2013年，朱偉亮的發(fā)明專利（申請公布號CN103588655A)中對聚羧酸減水劑進行 了氨基酸改性，用氨基酸與不飽和醇合成了一種不飽和酯，作為減水劑的短鏈在混凝土的 混凝保坍方面效果顯著，但是此類不飽和酯分子量小，短鏈單體用量較大，極性基團少。本 發(fā)明意在利用氨基酸的羧基和甲基丙烯酸的羧酸基分別對聚乙二醇的兩個端羥基進行酯 化，合成一種精氨酸封端的聚乙二醇甲基丙烯酸酯AMPA。AMPA因分子中烴基不飽和鍵的可 聚合反應(yīng)性，可作為聚羧酸減水劑的合成的單體。合成減水劑時，分子中烴基不飽和鍵發(fā)生 聚合反應(yīng)成聚羧酸，聚羧酸中的多個氨基、亞氨基、磺酸基、支鏈和長主鏈等通過吸附-絡(luò) 合、分散、濕潤潤滑和產(chǎn)生空間位阻等共同作用，提高混凝土緩凝、減水和對鋼筋阻銹緩蝕 效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種含有氨基或亞氨基、 磺酸基、酯基以及碳碳雙鍵等多種基團的精氨酸封端的聚乙二醇甲基丙烯酸酯，同時本發(fā) 明還提供了該精氨酸封端的聚乙二醇甲基丙烯酸酯的制備方法。
[0006] 技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種用下列結(jié)構(gòu)式表示的是精氨 酸封端的聚乙二醇甲基丙烯酸酯AMPA:
[0007]

【權(quán)利要求】
1. 一種精氨酸封端的聚乙二醇甲基丙烯酸酯，其特征在于：
上式中，η為5?455或者分子量為200-20000。
2. -種根據(jù)權(quán)利要求1所述精氨酸封端的聚乙二醇甲基丙烯酸酯的制備方法，其特征 在于：包括以下步驟： 1) 按摩爾比稱取精氨酸Arg:對甲苯磺酸p-TSA = 1:2,置于錐形瓶中充分混合，加熱 攪拌至混合物反應(yīng)后呈透明狀態(tài)，得到產(chǎn)物精氨酸對甲苯磺酸鹽Arg-(ρ - TSA)，反應(yīng)式如 下式（a):
2) 按摩爾比稱取 Arg-(p - TSA) : PEG = I: (I. 1 ?L 5)，催化劑 p-TSA 占 Arg-(p - TSA) 和PEG總質(zhì)量的1 %?3 %，105?115°C溫度下將Arg- (p - TSA)溶液滴加到PEG與p-TSA的 混合液中，保溫反應(yīng)7?9h，得到產(chǎn)物精氨酸聚乙二醇酯對甲苯磺酸鹽APA，反應(yīng)式如（b):
3)按摩爾比稱取APA = MA= I: (I. 1?2)，催化劑p-TSA占 APA和MA總質(zhì)量的I %? 3%，阻聚劑對苯二酚HQ占 MA質(zhì)量的0. 5%?2%，110?120°C溫度下將MA滴加到APA、 p - TSA和HQ的混合液中，保溫反應(yīng)5?7h，得到產(chǎn)物精氨酸封端的聚乙二醇甲基丙烯酸酯 AMPA，反應(yīng)式（c):
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述AMPA的制備方法，其特征在于：所述步驟1)中精氨酸含有兩個 伯氨基，容易與羧基成內(nèi)鹽，為游離出羧基，需要兩倍摩爾量的對甲苯磺酸與伯氨基成鹽。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的AMPA的制備方法，其特征在于：所述步驟3)中MA采用滴 加方式加入到反應(yīng)物中，HQ占 MAA質(zhì)量的0. 5%?2%，可以避免凝膠現(xiàn)象的發(fā)生。
5. -種根據(jù)權(quán)利要求2所述的AMPA的制備方法，其特征在于：所述步驟2)中酯化 率的測定采用乙酸乙酯析出產(chǎn)品的方法，用無水乙醇充分溶解（b)反應(yīng)產(chǎn)物后，加入乙酸 乙酯，振蕩均勻，靜置分層，分液取下層橙紅色物質(zhì)；旋轉(zhuǎn)減壓蒸去除溶液中殘留的乙酸乙 酯-乙醇溶劑，得到產(chǎn)物APA，干燥后準確稱量，計為m，將反應(yīng)前稱取的精氨酸質(zhì)量計為M。 則氨基酸的羧基酯化率=酯化反應(yīng)消耗的羧基總量/反應(yīng)前的羧基總量，數(shù)學(xué)表達式為
,式中174為精氨酸的摩爾質(zhì)量，1500為APA分子的摩爾質(zhì)量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的AMPA的制備方法，其特征在于：所述步驟3)中酯化率的測定 采用乙酸乙酯析出產(chǎn)品的方法，用無水乙醇充分溶解（c)反應(yīng)產(chǎn)物后，加入乙酸乙酯，振蕩 均勻，靜置分層，分液取下層橙紅色物質(zhì)；旋轉(zhuǎn)減壓蒸去除溶液中殘留的乙酸乙酯-乙醇溶 齊II，得到未參加反應(yīng)的APA，干燥后準確稱量，計為m 2，將反應(yīng)前稱取的APA質(zhì)量計為IIi1。則 APA的酯化率=(反應(yīng)前的APA質(zhì)量-未反應(yīng)的APA質(zhì)量）/反應(yīng)前的APA質(zhì)量，數(shù)學(xué)表達 式為
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述精氨酸封端的聚乙二醇甲基丙烯酸酯可在混凝土減水劑上的 應(yīng)用。
【文檔編號】C08G65/48GK104387574SQ201410536283
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
【發(fā)明者】彭銀仙, 徐慶濤, 崔崇 申請人:江蘇科技大學(xué)